R 格式
【问题描述】
小蓝最近在研究一种浮点数的表示方法:R 格式。对于一个大于 0 的浮点数 d,可以用 R 格式的整数来表示。给定一个转换参数 n,将浮点数转换为 R格式整数的做法是:
- 将浮点数乘以 2n;
- 四舍五入到最接近的整数。
【输入格式】
一行输入一个整数 n 和一个浮点数 d,分别表示转换参数,和待转换的浮点数。
【输出格式】
输出一行表示答案:d 用 R 格式表示出来的值。
【样例输入】
2 3.14
【样例输出】
13
【样例说明】
3.14 × 22 = 12.56,四舍五入后为 13。
【评测用例规模与约定】
对于 50% 的评测用例:1 ≤ n ≤ 10,1 ≤ 将 d 视为字符串时的长度 ≤ 15。
对于 100% 的评测用例:1 ≤ n ≤ 1000,1 ≤ 将 d 视为字符串时的长度≤ 1024;保证 d 是小数,即包含小数点。
解题思路
题意分析:
- 将浮点数乘以 2n;
- 四舍五入到最接近的整数。
根据题意将d * 2n分解为d * 2 * 2 * 2 * 2 * 2……(这里2的n次方不能使用pow函数,当n过大,会得不到答案),因为d长度小于等于1024,所以可以使用高精度乘法的算法来实现
然后该如何去乘?这里我先给出结论:
一个小数乘以一个大于0的整数时,小数点位数本身不会改变,但小数点后面的数字可能会发生变化。乘法操作并不改变数字中小数点的位置,它只是会影响小数点前后的数字值。 所以,我们先将小数看作一个整数相乘即可,例如:1.05 * 2=105 * 2=210=2.10
四舍五入:最后看小数点第一位是否大于等于5,如果大于等于5,前一位需要+1,需要注意的是这里可能存在连续进位,例如9999.5应该四舍五入为10000,所以这里因该使用高精度加法的算法
高精度乘法+高精度加法
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;// 乘法函数,用于将向量 a 中的每个元素乘以整数 n,并返回结果向量
vector<int> mul(vector<int> a,int n)
{vector<int> c; // 结果向量int t=0; // 用于累计进位for(int i=0;i<a.size()||t;i++){if(i<a.size()) t+=a[i]*n; // 计算当前位与 n 的乘积加上之前的进位c.push_back(t%10); // 将乘积的个位数加入结果向量t/=10; // 更新进位}return c; // 返回结果向量
} // 加法函数,用于将向量 b 的每个元素与整数 n 相加,并返回结果向量
vector<int> sum(vector<int> b,int n)
{vector<int> c; // 结果向量int t=0; // 用于累计进位for(int i=0;i<b.size();i++){t+=b[i]; // 加上当前位的值if(n) t+=n%10; // 如果 n 不为零,则加上 n 的当前位c.push_back(t%10); // 将和的个位数加入结果向量t/=10; // 更新进位n/=10; // 更新 n,移动到下一位}if(t) c.push_back(t); // 如果最后还有进位,加到结果向量的末尾return c; // 返回结果向量
}int main()
{int n; // 转换参数 nstring s; // 待转换的浮点数 d 作为字符串cin>>n>>s; // 从输入读取 n 和 sstring t; // 用于存储去掉小数点后的数字字符串int k=0; // 小数点后数字的个数// 移除小数点,并计算 kfor(int i=0;i<s.size();i++){if(s[i]!='.')t+=s[i];elsek=i; }k=t.size()-k; // 计算小数点后的位数vector<int> a; // 存储数字的向量,每个元素是一位数字// 将字符串 t 的数字转换为向量 afor(int i=t.size()-1;i>=0;i--)a.push_back(t[i]-'0'); // 将 a 乘以 2^nfor(int i=1;i<=n;i++)a=mul(a,2);reverse(a.begin(),a.end()); // 反转结果向量,以便从最高位开始处理int p=a[a.size()-k]; // 获取可能需要四舍五入的位if(p>=5) // 如果需要四舍五入{vector<int> b;// 构造需要增加 1 的向量 bfor(int i=a.size()-1-k;i>=0;i--){b.push_back(a[i]);}b=sum(b,1); // 对 b 加 1for(int i=b.size()-1;i>=0;i--)cout<<b[i]; // 输出结果}else // 如果不需要四舍五入{for(int i=0;i<a.size()-k;i++)cout<<a[i]; // 直接输出结果}return 0;
}
代码大致流程:
- 读取输入的转换参数
n
和浮点数s
。 - 去除
s
中的小数点,并计算出小数点后的位数k
。 - 将处理过的数字转换为一个由单个数字组成的向量
a
,并对其进行n
次乘以 2 的操作。 - 判断是否需要进行四舍五入,根据判断结果输出最终的整数值。
此代码通过数位分离和模拟手算乘法、加法的方式,精确地处理了大数问题,确保了在面对极大的 n 时仍能正确计算并避免浮点数精度问题。